Liofilizálás és vákuum szárítás – mi a különbség?

A tudatos fogyasztók számának növekedése miatt az élelmiszeriparnak szembe kellett néznie azzal az egyre növekvő fogyasztói igénnyel, hogy a zöldségek és a gyümölcsök hosszú időn keresztül is képesek legyenek megtartani a frissességüket, és minőségüket.

Az már egyértelműen kiderült, hogy olyan irányba kell elindulni, ami képes túllépni azokon az élelmiszeripari technológiákon (például pasztörizált vagy cukorral édesített gyümölcslevek), módszereken és gondolkodásmódon, amik nem a fogyasztók egészségének megőrzését szolgálják – írja Borkóné F. Krisztina a mycosmofood.com blogon.

Új korszak indult el a gyümölcsök és a zöldségek minőségi feldolgozásának területén. A kutatás-fejlesztés fő célja egy olyan értékmegőrző technológia létrehozása volt, ahol az egészségtudatosság az első számú szempont, és aminek segítségével a friss gyümölcsökben és zöldségekben lévő értékes beltartalmat, illetve azok jótékony hatásait képesek megtartani. További célkitűzés volt, hogy az ízek, az aromák, és az illatanyagok is megmaradjanak.

Fotó: Alexa / Pixabay

Az első lépés – liofilizálás

A liofilizálás, más néven fagyasztva szárítás komoly előrelépést jelentett a fenti célok elérésében. A szárítási folyamat során a nyers zöldséget és gyümölcsöt lefagyasztják, majd szárítókamrába helyezik. Ezután csökkentik a kamra nyomását, illetve ezzel egy időben lassan emelik a hőmérsékletet, amivel lehetővé teszik a nyers termék belsejében található szilárd jég gőzzé szublimálását (azaz a jég gőzzé válását anélkül, hogy közben folyékonnyá válna). Így a víz a nyers termékből eltávolíthatóvá vált, miközben a termékek tápanyagtartalmuk nagy részét megőrizték.

A fagyasztva szárítás kulcsfontosságú technológiává vált az élelmiszer-, gyógyszeripar és sok más iparágban tevékenykedő vállalat számára. A fagyasztva szárított termékek óriási előnyöket biztosítanak a vállalatoknak, beleértve a hosszabb eltarthatóságot és a termékek sokoldalúságát.

A hagyományos fagyasztva szárítás három lépésből áll:

Lefagyasztás: a legfontosabb lépésnek tartják, hogy az anyagot a hármaspontja (a szublimációs görbe, a fúziós görbe és a párolgási görbe metszéspontja) alatti hőmérséklet és nyomás alá fagyasztják.

Elsődleges szárítás: A szublimációs fázis, amely csökkenti a nyomást, miközben hőt ad a fagyasztva szárító belsejében. Ez a lépés sok időt vehet igénybe, mivel eltávolítja az anyagban lévő víz túlnyomó részét.

Másodlagos szárítás: Adszorpciós fázisnak nevezik, ahol a vízmolekulákat eltávolítják az anyagból.

Bár hatékony, a teljes fagyasztva szárítási ciklus gyógyszerészeti minőségű laboratóriumi berendezéseken általában két-három napos folyamat. A technológia lassúsága és energiaigénye miatt új, rövidebb és energiahatékonyabb szárítási módszereket kerestek a gyártók.

Fotó: Юлия Зяблова / Pixabay

Továbblépés – vákuum szárítás

A vákuum szárítás során nincsen szükség fagyasztásra. Ha ugyanis a környezeti nyomás csökken, a víz forráspontja is csökkenni fog. Ezért a víz már jóval 100 ◦C alatt elkezd forrni, és gőzként távozik a nyers termékből.

Ezek a lépések lehetővé teszik, hogy az anyag sokkal gyorsabban száradjon, mint általában egy fagyasztva szárítási folyamat során. Az eljárás ráadásul energiatakarékos, mivel nincs szükség fagyasztásra, és nagy felmelegítésre (20-38 fok közötti hőmérsékleten zajlik a folyamat).

A fagyasztási fázis kihagyása különösen az enzimek aktivitása szempontjából kulcskérdés. A hőmérséklet csökkentése lelassítja az atomok rezgéseit. Ha az enzimek atomjai túlságosan lelassulnak, vagy lefagynak, az enzim nem tudja ellátni funkcióját, mivel feladatuk ellátásához rugalmasságra van szükségük, a fagy miatt viszont egyáltalán nem tudnak mozogni. Bizonyos fagytűrő enzimek a hőmérséklet emelkedésével visszanyerik aktivitásukat, de az enzimek jelentős része erre nem képes, a fagyasztás után többé nem aktivizálja magát.

A vákuum szárítás még egy szempontból különbözik a liofilizálástól. A gyümölcsök és zöldségek feldolgozása oxigénhiányos környezetben történik. A fagyasztás hiánya és az oxigén kizárása hozzájárulnak a szárított gyümölcsök és zöldségek minőségének és tápértékének javításához.

Összehasonlítás

A fagyasztva szárítás és a vákuum szárítás közötti fő különbség a vízeltávolítás elmélete: a vákuum szárítás a víz forráspontja alapján, a liofilizálás a víz olvadáspontja elvén működik. A vákuum szárítás kiküszöböli a fagyasztási szakaszt, ami a termék minőségének romlását eredményezheti. A következő táblázatban több szempont szerint is összehasonlítottuk a két technológiát:

	Liofilizálás	Vákuum szárítás
Technológia	Fagyasztás, szublimációs szárítás.	A fagyasztási szakasz elmarad.
Idő	Hosszabb ideig (akár 2-3 napig) tart.	Gyorsabb folyamat.
Költség	Drágább folyamat: több és speciális felszerelésre van szükség, tovább tart, több energiát fogyaszt.	Gazdaságosabb folyamat: kevesebb időt, felszerelést és energiát igényel.
Hatóanyag tartalom	Az értékes hatóanyagok 90%-a megmarad.	Minden hatóanyag megmarad, ami a liofilizálás során + a fagyasztásra érzékeny enzimek és a könnyen oxidálódó hatóanyagok is.
Hasznosulás	Könnyebben emészthető, mintha nyers gyümölcsöt fogyasztanánk.	Már a száj nyálkahártyáján át felszívódik. A szervezet gyorsan és teljes mértékben felhasználja.

A liofilizálással sikerült egy olyan élelmiszer-ipari technológiát létrehozni, aminek segítségével évekig biztosítható a gyümölcsök és zöldségek frissessége anélkül, hogy bármiféle tartósítószert kellene hozzáadni, vagy pasztörizálásnak kellene alávetni. A technológia továbbfejlesztésével, a vákuum szárítás megjelenésével már a zöldségek és a gyümölcsök hatóanyagainak megőrzése is a lehető legteljesebb mértékben megvalósítható.

Jelenleg a vákuum szárítás a legfejlettebb, környezetkímélő és ideális módszer hőre, fagyasztásra és/vagy oxidációra érzékeny anyagok (például gyümölcsök és zöldségek) szárítására. Ezért használjuk a myCosmofood gyümölcs- és zöldségkristály keverékeinek elkészítésekor is a vákuum szárítás technikáját.

agrotrend.hu / myCosmofood, Borkóné F. Krisztina